Eritritolni ekstraksiya qilish usuli
Eritritolning sanoat ishlab chiqarilishi asosan tabiiy o'simliklardan to'g'ridan-to'g'ri ekstraktsiya qilish o'rniga mikrobial fermentatsiya usulini qo'llaydi. Buning sababi shundaki, eritritol tabiatda past tarkibga ega va to'g'ridan-to'g'ri ekstraktsiya qimmat va samarasiz. Quyida eritritolni sanoatda ishlab chiqarishning asosiy jarayonlari va texnik nuqtalari keltirilgan:
Asosiy ishlab chiqarish usuli: Mikrobial fermentatsiya usuli
Bakterial shtammlarni tanlash
Asosiy shtammlar: yuqori hosil qiluvchi eritritol xamirturush (masalan, Moniliella pollinis, Yarrowia lipolytica) yoki mog'or (masalan, Trichosporonoides megachiliensis).
Genetika muhandisligini optimallashtirish: Zamonaviy texnologiya genetik modifikatsiya orqali bakterial shtammlarning shakar spirtini konvertatsiya qilish tezligini va yuqori osmotik bosimga chidamliligini oshiradi.
Xom ashyoni qayta ishlash
Uglerod manbai: glyukoza yoki sukroz eritmasidan foydalaning (30-35% gacha konsentratsiyali, eritritol sintezini rag'batlantirish uchun yuqori osmotik muhit yarating).
Oldindan davolash: Makkajo'xori kraxmal kabi arzon xom ashyoni fermentativ gidroliz (a - amilaza + amilaza) orqali glyukozaga aylantirish kerak.
Fermentatsiya jarayoni
Kislorod bilan boshqariladigan fermentatsiya: Katta fermentatsiya tanklarida chuqur aeratsiya fermentatsiyasini o'tkazing, pH (5,0-6,0), harorat (28-34 ℃) va erigan kislorod darajasini qat'iy nazorat qiling.
Yuqori osmotik bosim induktsiyasi: Yuqori glyukoza konsentratsiyasi ostida mikroorganizmlar hujayra osmotik bosimini muvozanatlash uchun ba'zi glyukozani eritritolga aylantiradi.
Ajratish va tozalashning asosiy bosqichlari
Bosqichlarning texnik tafsilotlari
Bakterial hujayralarni va katta molekulyar aralashmalarni olib tashlash uchun sterilizatsiya filtrlash, mikrofiltratsiya yoki santrifüjlash
Dekolorizatsiya tuzsizlantirish faollashtirilgan uglerod pigmentlarni adsorbsiyalaydi, ion almashinuvi qatroni noorganik tuzlarni olib tashlaydi.
Konsentrlangan kristallanish vakuumli bug'lanish kontsentratsiyasi o'ta to'yinganlik → sovutish kristallanishi (urug' qo'shilishi va sovutish tezligini nazorat qilish)
Santrifüj quritish, kristallarni markazdan qochirmasdan ajratish → 99,5% dan yuqori tozalikdagi oq kristallarni olish uchun suyuq qatlamli quritish
Tabiiy mavjudligi va minimal miqyosda qazib olish (sanoat bo'lmagan)
Garchi sanoat ishlab chiqarish fermentatsiyaga asoslangan bo'lsa-da, eritritol tabiiy ravishda quyidagilarda mavjud:
Mevalar: uzum, nok, tarvuz (tarkibi taxminan 0,005-0,1%)
Fermentlangan ovqatlar: soya sousi, sake
Ekstraksiya eksperimental usuli (faqat ilmiy tadqiqot maqsadlarida):
suv parisi
Kodni nusxalash
grafik LR
A [Namunani maydalash] -->B [Issiq suvni olish]
B -> C [Etanol cho'kma polisaxaridlari]
C -> D [ion almashinuvi xromatografiyasini tozalash]
D -> E [Eritritolni HPLC bilan ajratish]
Kamchiliklari: juda past rentabellik (Boshqa shakar spirti ishlab chiqarish bilan solishtirma afzalliklari
Xarakterli eritritol ksilitol/sorbitol
Fermentatsiya substrati glyukoza/saxaroza gemitsellyuloza gidrolizat (ksiloza)
Kristallanish qiyinligi: kristallanish oson (eruvchanligi 25 ℃ da 37 g/100 g). To'planishning oldini olish uchun sorbitol asta-sekin kristallanishi kerak
Metabolik yo'l: inson tanasi metabolizatsiya qilmaydi (Texnologik taraqqiyot
Chiqindilarni utilizatsiya qilish: xom ashyo xarajatlarini 30% dan ko'proq kamaytirish uchun tozalangan glyukozani lignoselüloz gidrolizat bilan almashtirishga urinish.
Uzluksiz fermentatsiya: yangi membrana bioreaktori uzluksiz ishlab chiqarishga erishadi, fermentatsiya davrini 48 soatgacha qisqartiradi.
Yashil kristallanish: ultratovush yordamida kristallanish texnologiyasi kristall tozaligini yaxshilaydi (>99,9%) va energiya sarfini kamaytiradi.
Xulosa
Eritritolning "ekstraktsiyasi" aslida sanoat fermentatsiyasini ajratish jarayoniga ishora qiladi va tabiiy ekstraktsiya faqat nazariy ahamiyatga ega. Zamonaviy texnologiyalar genetik jihatdan yaratilgan shtammlarni, yuqori konsentratsiyali fermentatsiyani va ko'plab tozalash usullarini qo'llaydi va yiliga millionlab tonna arzon ishlab chiqarishga erishadi va shakarsiz oziq-ovqatga bo'lgan talabni qondiradi. Muayyan jarayon parametrlari yoki shtamm patenti haqida ma'lumot kerak bo'lsa, qo'shimcha adabiyotlar bilan ta'minlanishi mumkin.